计算机网络技术 教育部高职高专计算机类专业教学指导委员会优秀教材 徐立新 第8章 IPv6技术

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1、第8章IPv6技术IPv6基础主要内容IPv4的局限性IPv6的产生IPv6路由协议1234IPv6过渡技术58.1IPv4的局限性1．IPv4地址枯竭IPv4地址为32位长，因此IPv4的地址空间具有多于40亿的地址，但是，IPv4地址从设计之初就没有按照这样的顺序分配的模式进行分配，而是采用了非常不合理、低效率的方法。IP地址被分为五类，只有三类用于IP网络。互联网规模的扩大也增加了地址的紧缺度，未来将有很多家用电器、工业设备、交通工具等都会纳入到互联网的范围，这更增加了对地址的需求。更为重要的是截止2011年初，IPv4地址已经分配完毕。8.1IPv4的局限性2

2、．互联网骨干路由器路由表的压力过大IPv4地址的设计是扁平结构，只有网络ID和主机ID部分，而且网络ID没有考虑地址规划的层次性和地址块的可聚合性，后来才从主机ID部分拿出部分来进行子网划分，解决了局部的问题，但是整个互联网骨干路由器不得不维护非常大的BGP路由表。8.1IPv4的局限性3．性能问题IPv4数据包首部的长度是可变的，因此中间路由器要花费资源来判断首部的长度；为弥补IPv4地址不足而设计的NAT技术破坏了端到端的应用模型，导致网络性能受到影响也阻止了端到端的网络安全。8.1IPv4的局限性4．IP安全性不足由于最初设计的认识不足，导致IPv4协议在设计之

3、初，并没有考虑安全的问题，地址中所有的32位全部用来表示地址信息了。在其后的使用中，发现了大量的安全问题，为了弥补IPv4在安全方面的不足，又设计了IPSec、SSL等协议，为IPv4的安全问题打补丁。8.1IPv4的局限性5．地址配置与使用不够简便对于很多不具备网络知识的用户而言IP地址是相当玄妙的。为了方便用户使用，设计了DHCP服务，解决了很多用户的问题，然而互联网的发展纳入了更多的智能终端，这些设备希望能够自动完成IP地址的配置，而DHCP对于这些设备来讲是太奢侈了，并不利于这些设备的实现。8.1IPv4的局限性6．QoS不能满足需要与安全性问题类似，IPv4

4、设计之初也没有考虑服务质量的问题。后来为了满足用户对互联网服务质量的要求，而设计了相关的QoS协议，但是实现起来并不方便，也难以满足要求。8.2IPv6的发展新协议要实现的主要目标支持几乎无限大的地址空间；减小路由表的大小；简化协议，使路由器能更快地处理数据包；提供更好的安全性，实现IP级的安全；支持多种服务类型，尤其是实时业务；支持多点传送，即支持组播；允许主机不更改地址实现异地漫游；支持未来协议的演变；允许新旧协议共存一段时间；支持未来协议的演变以适应底层网络环境或上层应用环境的变化；支持自动地址配置；协议必须能扩展，它必须能通过扩展来满足将来互联网的服务需求；扩

5、展必须是不需要网络软件升级就可实现的；协议必须支持可移动主机和网络。8.2IPv6的发展一、发展历程1992年，IETF成立IPNG工作组1994年，IPNG工作组提出IPv6的推荐版本1995年，IPNG工作组完成了IPv6的协议文本1995-1999年完成了IETF要求的协议审定和测试，IPv6的协议文本成为标准草案1996年成立国际性的IPv6试验床-6BONE1999年7月14日ICANN发布了IPv6地址分配的政策截至2004年10月，中国的CERNET，BII，ChinaTelecom，CNNIC等单位先后取得了IPv6地址。8.2IPv6的发展二、相关组

6、织在IPv6的发展中，国际互联网组织发挥了重要的作用，一直到目前，国际上主要由IETF负责IPv6的标准制定工作。在IETF中，两个工作组与制定IPv6标准有关：IPng（下一代互联网协议）工作组或称IPv6工作组，主要负责IPv6有关的基础协议的制定；NGtrans（下一代网络演进）工作组，主要负责与下一代网络演进有关的标准制定。8.2IPv6的发展1．IPng（IPv6）工作组工作始于1992年。从接收最早的下一代互联网协议提案，到1995年正式确定IPv6基础协议经过3年的历程。这也是IPng制定的第一个协议。该协议的作者即该工作组的两主席为Cisco公司的St

7、eveDeering，以及Nokia公司的R.Hinden。IPng是IETF中比较活跃的工作组之一，每次会议都有许多标准的提案进行讨论。到目前为止有53项已经成为RFC，17项成为互联网草案（InternetDraft）。2．NGtrans工作组工作组的任务有四项：①对IPv6演进的方法和工具进行规范；②对IPv6演进中如何采用这些方法和工具编制文档；③协调6BONE试验床，试验地址分配；④协调IETF和其他组织的IPv6活动。8.3IPv6的新特性1．地址长度IPv6的128位地址长度形成了一个巨大的地址空间。在可预见的很长时期内，它能够为所有可